(57)【要約】以下の工程：規定量の織物材料を供給する工程と、前記量の織物材料を低温で反復して冷却する工程とを含む、織物材料のための処理。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程：
規定量の織物材料を供給する工程と、
前記量の織物材料を−１３０℃未満の温度で冷却する工程と
を含む、油性不純物を有する織物材料の処理であって、
前記処理は、前記冷却する工程が、前記不純物の凝固温度より低く、繊維と不純物との間の結合の低下を可能にするように十分に低い温度で実施され、続いて物理的作用によって前記織物材料からの、凝固した不純物の除去を含み、
前記冷却する工程は、液体窒素中に前記織物材料を繰り返し浸漬することによって実施されることを特徴とする、処理。
【請求項２】
前記供給する工程が、一片の織物材料の連続供給により実施される、請求項１に記載の処理。
【請求項３】
前記織物材料が着色された布地であることを特徴とする、請求項１または２に記載の処理。
【請求項４】
前記除去の工程が昇華ガスの吸引によって実施される、請求項３に記載の処理。
【請求項５】
前記冷却する工程および前記吸引工程が反復および連続して実施される、請求項４に記載の処理。
【請求項６】
前記吸引工程が、冷却された布地にもたらされる吸引プレートまたはマットによって実施される、請求項４または請求項５に記載の処理。
【請求項７】
織物材料から油性不純物を除去するための装置であって、
織物材料（２）を連続して進ませる少なくとも１つの供給口（１）と、
前記不純物の凝固温度より低い温度で冷却処理を実施するための前記供給口（１）の下流の液体窒素を含有する少なくとも１つのタンク（３）と、
前記織物材料からの昇華ガスを吸引するための前記タンクの下流に配置される吸引手段（４）と、
を備える、装置。
【請求項８】
前記織物材料を、液体窒素を含有するタンクに通じる通路に反復して供し、その後の吸引のための手段を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記吸引手段が、前記織物材料にもたらされる少なくとも１つの吸引プレートまたはマットを備える、請求項７または８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、紡績および製織プロセス後に、ならびに／または着色繊維の場合、染色堅牢度の増加に起因して織物材料中に捕捉されたままであり得る不純物または油性残留物を織物材料から除去するように設計された、織物材料のための熱処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
織物材料の製造プロセスは、現在、糸の調製およびその後の製織の工程、紡糸または編まれる材料に対する潤滑油の適用の間の使用を想定されているという事実は知られている。これらの物質の適用により、糸の擦れに起因する摩擦の減少が可能となり、それにより加工率の増加が可能となる。したがって製織プロセスの終わりに、多かれ少なかれこれらの油が存在する製品が得られる。
【０００３】
織物生産の次のサイクル工程である染色および仕上げに進む前に、品質に関連した理由および環境上の理由の両方のために、いわゆる「精錬」、すなわちそれらの油を除去することを目的とする織物材料の洗浄プロセスに進むことが必要となる。
【０００４】
織物原材料に存在する油は実際に織物材料の不均一な染色の原因となり、テンター乾燥器を通過すると、油の蒸発が引き起こされ、結果として煙、汚染および不快な臭いが生じる。
【０００５】
連続または一片の供給による織物原材料の洗浄またはクリーニングは、現在、主に２つの手段で実施される：水および洗剤製品（石けん）から構成される溶液を満たしたキヤー（ｋｉｅｒ）への織物材料の通過によるか、またはいわゆるドライクリーニングによる、すなわち油を除去するためのペルクロロエチレンの使用を想定するプロセス。
【０００６】
上記のプロセスの両方は環境要因に関連した重要な態様に関与する。
【０００７】
実際に洗浄プロセスは、多量の水の使用および油を溶解性にする石けんの使用を伴い、それらは織物材料から除去されると、廃水中に存在することが見出される。
【０００８】
ドライクリーニングプロセスは水の消費の観点から確かに負担が少ないが、ペルクロロエチレンの物質の使用を取り入れ、適切に取り扱われない場合、環境の観点および健康被害の観点の両方から、結局は危険性が証明される可能性がある。
【０００９】
特に、織物材料自体に存在する油性不純物の処理は、一般的に「仕上げ」と称される工程における布地の処理サイクルに関連する主要な問題の１つである。
【００１０】
不純物は２つのカテゴリーに分類され得る：
−  一次不純物。それらは繊維中に生成される物質であり、繊維自体の形成の自然段階の間に繊維に加えられる。これらの不純物は天然繊維中にかなりの量で存在し、それらの量は繊維自体の性質および起源に応じる。代わりに、それらは、最大で１．５％の量で一部の種類のポリエステルに存在するオリゴマーを除いて、人工および合成繊維において存在しないか、またはごく少量で存在する。
−  二次不純物。それらは、潤滑油によりその流れを改良し、同時に、機械の機械的部材との接触に起因して摩耗から生じるマイナス効果を低減させるために、紡糸および製織などの織物生産サイクルの種々の工程において繊維に加えられた物質である。それらは繊維ごとに変化した量で種々の種類の繊維に存在する。
【００１１】
次に二次不純物の化学的性質が２つの種類に分けられ得る：
−  パラフィン。それらは脂肪族炭化水素であり、それ故、水に不溶性の物質であるが、水浴中で界面活性剤を使用することによってエマルションによって繊維から除去され得る。
−  紡糸油。それらは、エマルションの安定性を可能にする乳化剤と共に加えられるエマルションの鉱油ベースの製剤、帯電を低減させる帯電防止製剤、および静電効果を低減させるために湿潤性を提供する吸湿製剤である。紡糸油の特性は、それらが、一部の場合、冷条件（２０〜２５℃）、他の場合、６０〜８０℃の温度で水中で乳化可能であることであり、再び、界面活性剤の存在下でそれらは繊維から除去されることが好ましい。合成繊維、特にポリエステルおよびポリアミドに存在する紡糸油が熱硬化（ｔｈｅｒｍｏｆｉｘｉｎｇ）処理に供される場合、それらは重大な環境問題を生じる。実際に、それらの油が１８０℃より高い温度に供される場合、それらは揮発し、かなりの量の煙を生じ、テンターに設置した除去システムによって完全に取り除かれない場合、作業環境の汚染を生じる。これらの理由のために、現在、水中での精錬の処理またはさらに良好には既に紡糸油がない繊維を処理するように溶媒中での洗浄の処理を実施することが熱硬化前に必要となる。しかしながら、熱硬化により、染色プロセスにおいてしわおよび筋の形成の可能性を低減することに加えて、仕上がった織物材料での単位面積当たりの寸法安定性および質量の不変性を与えたとしても、それはまた、織物材料の染色性および部分的に弾性を低減させる。
−  製織油。それらは鉱油および植物油の基剤を有するエマルションの製剤であり、編み機の機械部材の可動において潤滑油のそれらの特定の作用を与える。それらは乳化可能であることが示されている。なぜならそれらのエマルションの物理的状態は製剤の全保存期間にわたって耐えるが、非常に高い頻度で、それらは、それらが沈着した織物基質から乳化によって除去することは容易ではない。
【００１２】
原布に関して、一次不純物および上記全ての二次不純物は高い頻度で染色不良の原因となり、一般的に製織油に起因して油性染みの形態で存在する場合があり、無色の場合があるか、または白みがかった／不透明、黄色がかった、さらに灰色／黒っぽい色となるか、または繊維に顕著な疎水性を与える場合があり、紡糸油の場合、脂肪分が多いので、それらは繊維に浸透し、親水性および湿潤性を取り去り、布地上の染料の問題がある、不規則な分布の原因を生じ、それ故、染色の均一性の欠如を生じる。さらに、不純物が、適切な調製をせずに染色プロセスの間に染料を吸収する繊維の外側に表面基質を構成すると仮定すると、それらは、染色堅牢度、すなわち色落ちおよび擦れに対する耐性の値の減少を引き起こす場合がある。
【００１３】
したがって、環境への影響を低減し、不純物自体の除去に必要とされる水の消費およびエネルギーの消費の両方を制限しながら、不純物、特に油性不純物の除去を可能にする織物材料の処理に対する必要性が感じられる。
【００１４】
本発明の第２の有益な態様によれば、織物材料の染色堅牢度をさらに増加させることができるプロセスが提案される。織物材料の染色堅牢度、すなわち外来の作用物質に関して表される耐性は、色調および明度の色度変化に対して安定であることが知られている。
【００１５】
染色堅牢度の問題は常に、材料の定性的レベルの定義と同時に起きるので、織物プロセスの分野において非常に重要な役割を果たす。低い染色堅牢度は、衣類の洗浄の間、布地の退色をもたらし、その結果として、一緒に洗浄した他の衣類またはその衣類自体の染色のリスクが生じる（例えば、２つの異なる色から作製された衣類の場合、洗浄の間に一方は他方によって「汚染」される）。別の場合、染色堅牢度は新生児のための衣服に関してかなり重要な要因である。ここで布地は唾液と繰り返し接触し、不十分な染色堅牢度により、染料が衣類から乳児の口に入ることが引き起こされる可能性がある。
【００１６】
染色堅牢度は様々な作用物質によって損なわれ得、それらの各々は異なる機構で色に作用し、異なる分解の形態を引き起こす。
【００１７】
染料と繊維との間の結合を弱め得る作用物質は、水、汗、唾液、光放射、摩擦／擦れなどであり得る。この理由のために、様々な程度の染色堅牢度を試験するために種々の種類の試験が存在する。例えば：
耐光性（ＥＮ  ＩＳＯ  １０５−Ｂ０２）；
空研ぎに対する染色堅牢度（ＥＮ  ＩＳＯ  １０５−Ｘ１２）；
水研ぎに対する染色堅牢度（ＥＮ  ＩＳＯ  １０５−Ｘ１２）；
水に対する染色堅牢度（ＥＮ  ＩＳＯ  １０５−Ｅ０１）；および
汗に対する染色堅牢度（ＥＮ  ＩＳＯ  １０５−Ｅ０４）。
【００１８】
このように染色堅牢度は、染料の化学的性質、繊維の化学的性質、染料と繊維との間の結合の種類、および染料の明度などの種々の要因に依存する。この理由のために、得ることが望ましい結果の種類に応じて、異なる種類の染料および多くの種類の材料が使用される。より高いレベルの染色堅牢度は、より手間がかかり、したがってよりコストがかかる染色プロセスを必然的に伴う。一般に、より高いレベルの堅牢度を得ることができるように、いわゆる「反応」染料に頼ることが必要であるが、厳密な仕様がこれに関して設定されていない場合、「直接」染料に頼らなければならない。一般に、反応染料は直接染料を実施するのに必要な時間の２倍の時間を必要とし、結果としてプロセスに必要な原材料およびエネルギーの量（水、熱）が２倍になる。
【００１９】
それ故、現在の生産技術と比較して高度の染色堅牢度を有し、環境および経済的影響を低減させた布地の生産を可能にする処理に対する必要性が感じられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記およびさらなる目的は、織物材料の処理のために低温の使用を想定している添付の特許請求の範囲の１つまたは複数による処理によって達成される。
【００２１】
実施形態の種々の例において、織物材料の温度は、伝導、対流または放射による熱の伝達によって操作できる種々の冷凍システムによって０℃よりはるかに低い値にされる。
【００２２】
第１の場合（伝導）、織物材料は、例えばそれを液体窒素中に浸漬することによって冷物質（０℃よりはるかに低い温度）と接触するように設定される。
【００２３】
第２の場合（対流）、冷物質は冷却されるチャンバ（オーブン）に注入される。織物材料は、この環境を通過することによって、低温でガスの混合物によって冷却される。
【００２４】
第３の場合（放射）、熱の伝達は事前に冷却された表面への織物材料の曝露によって行われる。
【００２５】
織物材料の温度の低減は、結果として、液体状態から固体状態に変わり、脆くなり、温度が低下する、織物材料に存在する油、ワックスおよび潤滑油の粒子の状態の遷移を引き起こす。同様のことが、これらの物質と、糸を作製するために使用される繊維（複数も含む）との間に生じる結合に当てはまる。プロセスを効果的にするために、織物材料は−６０℃未満の温度に到達しなければならない。これを発生させるために必要な時間は異なる要因に依存することが明白であり、それらには以下がある：
−  処理される織物材料の質量、
−  織物材料の比重、
−  処理される織物材料の初期温度、および
−  使用される冷却システム（低温流体中への直接浸漬、冷凍トンネルへの通過など）。
【００２６】
次いで粒子は、物理的操作（振盪、振動、超音波、吸引など）のみによって織物材料から後で除去され、それらが室温に戻ると回収される。
【００２７】
本発明の第１の利点は、本発明による処理が汚染物質ならびに／または健康および環境に危険な物質を使用しないという事実にある。
【００２８】
さらなる利点は、低温で処理に供される織物材料が油性物質から清浄化され、織物染色および仕上げの後の操作のために直接使用され得るという事実にある。
【００２９】
さらなる利点は、温度のかなりの減少、その後の室温まで戻す工程により、反応染料により得られる値と同等の染色堅牢度の値まで直接染色で実施される染色プロセスをもたらす染料と繊維との間の結合が増強するという事実にある。それ故、このプロセスによって得られる利点は、時間の節約（２５ｍ／分の速度で４５０ｍの布地を処理するために、２０秒間の布地浸漬を維持し、反応プロセスを使用した染色と、直接プロセスを使用した染色との間の３００分の差に対して１８分を必要とする）と共に、より大きい染色堅牢度であり、水、蒸気および補助用織物などの原材料の使用を必要とせず、参照として使用される古典的プロセスと比較して環境に対して極めて低減された影響を与えるこのプロセスをもたらすという事実である。
【００３０】
上記およびさらなる利点は、非限定的な例として与えられる以下の説明および添付の図面から拡張して当業者によって、より良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の処理を実施するためのシステムの略図を示す。
【図２】本発明の処理により得られた結果を例示する表を示す。
【図３】本発明によるシステムの第２の略図を示す。
【図４】処理前後の染色堅牢度の比較結果の表である。
【図５】試料を染色したが、処理しなかった空研ぎ試験（ＥＮ  ＩＳＯ  １０５−Ｘ１２）の結果を示す。
【図６】試料を染色し、処理した空研ぎ試験（ＥＮ  ＩＳＯ  １０５−Ｘ１２）の結果を示す。
【図７】冷却工程の継続時間を例として示す。
【図８】異なる種類の織物材料についての本発明の処理の親和性を表す記号の表を示す。
【図９】冷却技術を変化させた本発明による処理プロセスの有効性および効率を表す記号の表を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図面を参照して、ここで、織物材料から油性不純物を除去するための本発明による処理の詳細に進む。記載した実施形態において、処理は基本的に規定量の織物材料、好ましくは前記不純物の凝固温度より低い温度、好ましくは−１３０℃未満にて冷却工程に連続して供される、連続供給布地を供給する工程と、凝固した油性不純物を布地から除去する工程とを含む。
【００３３】
好ましくは、除去は、物理的または物理的機械的種類の作用、例えば振動、振盪または吸引によって得られる。
【００３４】
図１に表される本発明の特に有効な実施形態において、冷却工程は、布地を液体窒素中に浸漬し、その後、昇華ガスを吸引することによって実施される。
【００３５】
好ましくは、凝固不純物の冷却工程および／または除去工程は反復して、および連続して実施される。
【００３６】
布地から油性不純物を除去するための本発明による処理を実施するのに適した装置が図１に概略的に例示され、その装置は、布地２を連続的に進ませる供給口１を備え、布地２は前記供給口１の下流に配置される液体窒素のタンク３の充填レベルより下を通る。
【００３７】
冷却後、布地２は、布地から昇華ガスを不純物と共に除去するために、上述のタンクの下流の吸引プレートまたはマット４に並行して進むように作製される。
【００３８】
例示した概略図において、装置は、タンク３への布地の反復浸漬および吸引プレートまたはマットに対する布地の対応する反復通過をもたらすように配置される偏向ローラー５のアレイを備える。
【００３９】
種々の種類の布地で実施した本発明による処理の結果が図２の表に見られる。
試験１：
−  Ｎ２への浸漬による冷却工程、
−  固体ＣＯ２の噴流での処理による除去工程、その後の吸引。
試験２：
−  Ｎ２への浸漬による冷却工程、
−  昇華ガスの吸引による除去工程。
試験３：
−  −１００℃の温度でトンネルを通過することによる冷却工程、
−  固体ＣＯ２の噴流での処理による除去工程、その後の吸引。
【００４０】
３つの試験においてタンクまたはトンネルにおける滞在時間は以下の通りであった：
試験１：１５秒
試験２：１５秒
試験３：１５分
加えた吸引圧力は６０ｋＰａであった。
【００４１】
試験は、処理前後の布地における不純物の値を強調するために標準的なＵＮＩ  ９２７３：１９８８に従って実施した。値は抽出した物質の重量パーセンテージで示す。行った試験により、処理、特に、液体窒素中での冷却工程および昇華ガスの吸引の一連の工程が、布地に存在する不純物のパーセンテージを顕著に減少させ、所望の利点を達成するかどうかの実証が可能となった。
【００４２】
ここで図３〜６を参照すると、布地の染色堅牢度を増加させるための本発明による処理が記載される。
【００４３】
記載される実施形態において、処理は基本的に、規定量の布地、好ましくは連続供給布地を供給する工程を含み、その布地は、例えば−１３０℃未満の低温で冷却する１つまたは複数の工程に供される。
【００４４】
数秒間、この温度に維持することによって色は、布地とそれ自体との結合を増加させるので、その堅牢度を増加させる。
【００４５】
布地の染色堅牢度を増加させるために本開示に記載されているものによるプロセスを実施するのに適した装置が図３に概略的に例示され、その装置は布地７を連続進行させる供給口を備え、布地７は液体窒素１０のタンク９の充填レベルより下を通過する。例示した概略図において、装置は、布地７を固定するピンと共に鎖に接続される偏向および同期ローラー８のアレイを備える。このように配置されたローラーにより、窒素１０への布地の反復浸漬が可能となるので、処理率の増加が可能となる。
【００４６】
布地が通る液体の温度を低くするこのプロセスは一層効果的であることが証明される。
【００４７】
トンネル内の布地の滞留時間と浸漬するのに必要な時間との比較の値を有する表が図７に見られる。データから明らかなように、異なる原理の伝熱のために、−１９０℃に近い温度での液体窒素への布地の浸漬によって、−１３０℃に冷却したトンネルを通る時間より短い処理時間を得ることが可能となる。
【００４８】
同じ染色処理に供したが、そのうちの１つは、本明細書に記載される本発明による後の処理を受けた、１つおよび同じ種類の布地の２つの試料で行った染色堅牢度試験の結果を図４の表に示す。
【００４９】
代わりに図５および６は、空研ぎに対する染色堅牢度を試験するために使用した２つの生地の相違を視覚的に示す。本発明による処理に供した布地について使用した図６の生地は、未処理の布地に使用した図５の生地よりはるかに明るいので、より高い染色堅牢度を示す。
【００５０】
本発明は好ましい実施形態に従って記載されているが、本発明の保護の範囲から逸脱せずに等価の変形が想定されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019502837.tif 000009
【図８】
2019502837.tif 000010
【図９】
2019502837.tif 000011
【国際調査報告】
2019502837.tif 000012
2019502837.tif 000013